[理学]环境化学第六章1.pptVIP

第六章 土壤环境化学 第一节 土壤的形成及其环境意义 一、土壤的形成 二、土壤的环境机能 第二节 土壤的组成 ? 土壤是由固、液、气三相组成的疏松多孔体。 ? 土壤中所含化学元素与地壳组成大体一致，不同的是由于土壤中集结了大量生物体，因此C、N、S的含量相对较高。 二、土壤矿物质及其粒级划分 ① 原生矿物 岩石受物理风化，而未经化学风化的碎屑物。 原来的化学组成和结晶构造都未发生改变。 ② 次生矿物 由原生矿物经化学风化，形成的新矿物。 在土壤形成过程中，原生矿物与土壤中的次生矿物混合存在，成为土壤矿物质。 （1）原生矿物 ① 硅酸盐类矿物 长石类、云母类、辉石类和闪角石类等矿物，风化释放K、Na、Ca、Fe、Mg和Al等元素，可供植物吸收。 ② 氧化物类矿物 石英(SiO2)、赤铁矿(Fe2O3)、金红石(TiO2)、蓝晶石(Al2SiO5)。 （2）次生矿物 粒径小于0.25?m、具有胶体性质，土壤中粘粒和无机胶体的组成部分。 ① 简单盐类 方解石(CaCO3)、白云石[CaMg(CO3)2]、石膏(CaSO2·2H2O)等。 三、土壤有机质 四、土壤生物 （二）土壤胶体的生物化学结构 五、土壤水 六、土壤空气 第三节 土壤的性质 一、土壤的吸附性 二、土壤的酸碱性 三、土壤的氧化还原性 一、土壤的吸附性 二、土壤的酸碱性 三、土壤的氧化还原性 第四节 土壤污染 一、土壤污染源 二、土壤污染物 三、土壤环境质量 四、土壤背景值 五、评价模式与指数分级 六、土壤环境容量 一、土壤污染源 二、土壤污染物 三、土壤环境质量 四、土壤背景值 五、评价模式与指数分级 六、土壤环境容量 （一）土壤的氧化还原平衡体系 土壤：[氧化性物质—还原性物质]并存体系 氧化剂：氧气、NO3-、 Fe (III)、 Mn (IV)、 V (V) 、Ti (IV) 。 还原剂：有机质和低价金属离子。植物的根系和 土壤生物也参与氧化还原反应。 氧化还原能力，用氧化还原电位（Eh）来衡量，以[氧化态]与[还原态] 相对浓度比为依据。 ? 旱地土壤 Eh：400~700mV ? 水 田 Eh：-200~300mV Eh = Eθ + lg 0.059 n [氧化态] [还原态] Eh700mV：土壤完全处于氧化条件下，有机物 质会迅速分解。 Eh400~700mV：土壤中氮主要以NO3-形式存在。 Eh400mV：反硝化开始发生（ NO3- →N2）。 Eh200mV：NO3-开始消失，出现大量的NH4+。 Eh值降至-100mV：Fe2+浓度已经超过Fe3+。 Eh -200mV：H2S大量产生，Fe2+就会变成FeS 沉淀，其迁移能力降低。 硫酸还原菌使SO42-离子转变为S2-离子。 （二）土壤氧化还原平衡体系的影响因素 （1）土壤含水量 （2）土壤通气状况 （3）微生物活动 （4）易分解有机质的含量 （5）易氧化或易还原的无机物含量 （6）植物根系的代谢作用 （7）土壤pH值 （三）土壤氧化还原反应的作用 氧化还原反应影响化合物的溶解度、从而改变 元素的迁移能力。 （1）氧化还原反应对土壤养分的影响 Eh为200~700mV时，养分供应正常，植物根系生长发育正常。 （2）氧化还原反应影响土壤酸碱性 氧化使土壤酸化，还原使土壤碱化。 H2S(弱酸性）→ H2SO4（强酸性） （一）天然污染源 矿物风化、火山喷发的岩浆和降落的火山灰等。 （二）人为污染源 1. 城市和工业排放。 2. 农业污染 垃圾填埋场 河南油田 农药污染 火山喷发 （1）有机物质 化学农药：有机氯和有机磷两大类 油污染物：油田、油库土壤的污染 （2）氮和磷化学肥料 （3）重金属 砷、镉、汞、铬、铜、锌、铅 根瘤菌 根瘤 细菌（金黄色葡萄球菌） 青霉菌 放线菌 曲霉菌 土壤胶粒指粒径在1-100nm范围的颗粒，分散在土壤溶液中，成为胶体系统。 土壤胶体成分： ? 层状铝硅酸盐 ? 凝胶类硅酸盐和氧化物 ? 腐殖质 土壤水分： ① 植物营养物的来源 ② 污染物向其他圈层迁移的媒介 土壤水存在于土壤孔隙中，又称间隙水。 ① 溶解性气体 含量：CO2 O2 N2 ② 无机盐离子 阳离子：Ca2+、Mg2+、Na+、K+、N